硅橡膠是指(zhi)主鏈由硅(gui)和氧(yang)原(yuan)子交替構成，硅(gui)原(yuan)子上通常連(lian)有兩個有機基(ji)團的(de)(de)橡(xiang)膠。普通的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠主要(yao)由含甲(jia)基(ji)和少量乙烯(xi)基(ji)的(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節組成。苯(ben)基(ji)的(de)(de)引(yin)入可(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高(gao)、低(di)溫性(xing)能，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)引(yin)入則(ze)可(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)(nai)油性(xing)能。硅(gui)橡(xiang)膠耐(nai)(nai)(nai)低(di)溫性(xing)能良好(hao)，一般在-55℃下(xia)仍能工作。引(yin)入苯(ben)基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性(xing)能也很突(tu)出，在180℃下(xia)可(ke)長期工作，稍高(gao)于200℃也能承受數周或更長時(shi)間仍有彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)透氣(qi)性(xing)好(hao)，氧(yang)氣(qi)透過率在合(he)成聚合(he)物中是較高(gao)的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)膠還(huan)具有生理(li)惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突(tu)出特(te)性(xing)，因此(ci)在醫用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分類(lei)的方法很多(duo)，通(tong)常(chang)按(an)固化前的形態分為固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化溫(wen)(wen)(wen)度分為室溫(wen)(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)所(suo)用(yong)單體(ti)的不同，可(ke)分為甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性能(neng)和(he)用(yong)途的不同又(you)可(ke)分為通(tong)用(yong)型(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐低溫(wen)(wen)(wen)型(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐高(gao)溫(wen)(wen)(wen)型(xing)(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡膠(jiao)早期(qi)是由美國(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡膠(jiao)產品問世。1948年(nian)，采(cai)用(yong)高(gao)(gao)比表面積的(de)氣相(xiang)法(fa)白(bai)炭黑補強的(de)硅(gui)橡膠(jiao)研制成功，使硅(gui)橡膠(jiao)的(de)性能躍升到實(shi)用(yong)階段(duan)，奠(dian)定了(le)現代(dai)硅(gui)橡膠(jiao)生產技術的(de)基(ji)礎。從(cong)二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)烷合成開始生產硅(gui)橡膠(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有(you)美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)工業化(hua)研究始于1957年(nian)，多家研究所(suo)和企業陸續開發(fa)出各種(zhong)硅(gui)橡膠(jiao)。到2003年(nian)底(di)，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡膠(jiao)生產能力為135千(qian)噸(dun)，其中(zhong)高(gao)(gao)溫膠(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧烷變成(cheng)彈性體的(de)過(guo)(guo)(guo)程(cheng)是(shi)經過(guo)(guo)(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)。它主要(yao)以高(gao)分子(zi)量的(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧烷為生(sheng)膠(jiao)，混入補強填料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)劑等(deng)，在加熱加壓下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)補強主要(yao)是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)類型的(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強度增(zeng)加數十倍。有時為了降低(di)成(cheng)本(ben)或改(gai)善膠(jiao)料(liao)性能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)特殊的(de)性能，也加入相(xiang)應的(de)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)添加劑。硫(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)有機(ji)過(guo)(guo)(guo)氧化(hua)(hua)物或加成(cheng)反應催化(hua)(hua)劑。

加工成型方法如(ru)圖所示。一(yi)次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是進(jin)行高分(fen)子鏈的(de)交聯反(fan)應；二次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是進(jin)行補充交聯、驅(qu)除硫(liu)(liu)化(hua)劑分(fen)解(jie)產物(wu)和其(qi)他揮發性化(hua)合物(wu)以(yi)穩定(ding)硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)各(ge)項性能。常用的(de)設備有(you)開(kai)放式煉膠(jiao)機、捏合機及真空密(mi)煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)特征是高(gao)(gao)溫(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度僅是天(tian)(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或(huo)某些(xie)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)在200℃以(yi)上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)環境下(xia)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保(bao)持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明(ming)顯變(bian)化(hua)。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明(ming)其低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及(ji)紫(zi)外線(xian)等十分穩(wen)定(ding)，在不加(jia)任(ren)何添加(jia)劑的(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)，就具(ju)有(you)(you)優(you)(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)優(you)(you)異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非(fei)常(chang)(chang)好。（5）物(wu)理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)下(xia)，其物(wu)理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)(you)及(ji)化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)中(zhong)(zhong)等的(de)(de)(de)耐(nai)油(you)(you)、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體(ti)(ti)組織不粘連，具(ju)有(you)(you)抗凝血作用(yong)(yong)，對(dui)肌(ji)體(ti)(ti)組織的(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)(chang)少。特別適合(he)作為(wei)醫用(yong)(yong)材(cai)料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車工業(ye)協會統(tong)計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)車產(chan)銷分別達(da)到1927.18萬輛和(he)(he)1930.64萬輛，同(tong)比(bi)分別增(zeng)長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)車工業(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)的用(yong)量(liang)約(yue)達(da)2.0萬t。根據觀研天下(xia)的新研究，增(zeng)加有機(ji)硅材(cai)料在(zai)汽(qi)(qi)車零(ling)部件方(fang)面(mian)(mian)的用(yong)量(liang)，可以(yi)大(da)幅度(du)提高(gao)(gao)汽(qi)(qi)車的安全性能，因此，汽(qi)(qi)車產(chan)量(liang)和(he)(he)單車用(yong)量(liang)水平的提高(gao)(gao)都將推動汽(qi)(qi)車工業(ye)對(dui)硅橡(xiang)膠(jiao)需求的增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)的汽(qi)(qi)車發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車零(ling)部件實(shi)現自主(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度(du)黨政(zheng)(zheng)機(ji)關(guan)公務用(yong)車選(xuan)用(yong)車型目錄（征求意(yi)見稿）》為自主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)擴大(da)在(zai)政(zheng)(zheng)府采(cai)購的市場份額，為改變目前(qian)國(guo)內政(zheng)(zheng)府采(cai)購以(yi)合資品(pin)牌(pai)(pai)產(chan)品(pin)為主(zhu)的局面(mian)(mian)提供了保障。促進(jin)自主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)發展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車業(ye)的繁榮將為汽(qi)(qi)車膠(jiao)的應(ying)用(yong)提供有力保障。預測未來(lai)3年(nian)(nian)，我國(guo)室溫硫化硅橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)車行業(ye)將以(yi)年(nian)(nian)均20%增(zeng)長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)(de)非石油基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非石油基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量(liang)的(de)(de)98%。但因為石油價(jia)格的(de)(de)大(da)幅上(shang)漲(zhang)，同時我國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原(yuan)料有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生(sheng)(sheng)產技(ji)術方面取得突破，有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生(sheng)(sheng)產技(ji)術在2005年前被(bei)幾家(jia)跨國(guo)公司壟斷(duan)，但目前我國(guo)已(yi)發(fa)展成為全球有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)國(guo)，這2個(ge)方面原(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格從2011年起(qi)開始低于石油基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約(yue)為大(da)宗石油基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為廉價(jia)的(de)(de)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大(da)規模替(ti)代石油基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓(tuo)展有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產業(ye)的(de)(de)市場空間(jian)，同時將帶動(dong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其(qi)他有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)消費。